【材料課件】第一章復(fù)合材料的概念、分類及其發(fā)展歷程(編輯修改稿)
2025-02-08 01:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 續(xù)相，稱為 基體基體 ；而另一相是以獨立的形態(tài)分布在整個連續(xù)相中的分散相，與連續(xù)相相比，這種分散相的性能優(yōu)越，會使材料的性能顯著增強，故常稱為 增強體增強體 (也稱為增強材料、增強相等 )。 在大多數(shù)情況下，分散相較基體 硬 ， 強度和剛度 較基體大。分散相可以是纖維及其編織物，也可以是顆粒狀或彌散的填料。在基體與增強體之間存在著界面。24 通過對各種定義、解釋加以總結(jié)，復(fù)合材料應(yīng)包括： 組元是人們根據(jù)材料設(shè)計的基本原則 有意識地選擇，至少包括兩種 物理和力學性能不同的 獨立組元 ，其中一組元的體積分數(shù)一般不低于 20％，第二組元通常為纖維、晶須或顆粒； 復(fù)合材料是 人工制造 的，而非天然形成的。 復(fù)合材料的性質(zhì)取決于組元性質(zhì)的優(yōu)化組合，它應(yīng) 優(yōu)于獨立組元的性質(zhì) ，特別是強度、剛度、韌性和高溫性能。25 復(fù)合材料在世界各國還沒有統(tǒng)一的名稱和命名方法，比較共同的趨勢是根據(jù) 增強體和基增強體和基體的名稱體的名稱 來命名，通常有以下三種情況：復(fù)合材料的命名26（ 1） 強調(diào)基體時 以基體材料的名稱為主。如樹脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料等。（ 2） 強調(diào)增強體時 以增強體材料的名稱為主。如玻璃纖維增強復(fù)合材料、碳纖維增強復(fù)合材料、陶瓷顆粒增強復(fù)合材料等。27（ 3） 基體材料 名稱與 增強體材料 并用。這種命名方法常用來表示某一種 具體的復(fù)合材料 ，習慣上把 增強體材料的名稱放在前面，基體材料的名稱放在后面 。28 例如： “玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料 ”，或簡稱為 “玻璃纖維 /環(huán)氧樹脂復(fù)合材料 或 玻璃纖維 /環(huán)氧 ”。而我國則常把這類復(fù)合材料通稱為 “玻璃鋼 ”。 碳纖維和金屬基體構(gòu)成的復(fù)合材料叫 “金屬基復(fù)合材料 ”，也可寫為 “碳／金屬復(fù)合材料 ”。碳纖維和碳構(gòu)成的復(fù)合材料叫 “碳／碳復(fù)合材料 ”。29 國外還常用 英文編號英文編號 來表示，如 MMC（ Metal Matrix Composite） 表示金屬基復(fù)合材料， FRP（ Fiber Reinforced Plastics） 表示纖維增強塑料，而玻璃纖維 /環(huán)氧則表示為 GF/Epoxy, 或 G/Ep(GEp)30３、 復(fù)合材料的分類 隨著材料品種不斷增加，人們?yōu)榱烁玫匮芯亢褪褂貌牧?，需要對材料進行分類。 材料的分類材料的分類 ，歷史上有許多方法：31（１） 按材料的 化學性質(zhì) 分類 ，有金屬材料、非金屬材料之分。（２） 按 物理性質(zhì) 分類 ，有絕緣材料、磁性材料、遠光材料、半導體材料、導電材料等。（３） 按 用途 分類 ，有航空材料、電工材料、建筑材料、包裝材料等。材料的分類材料的分類32復(fù)合材料的復(fù)合材料的 分類方法也很多，常見的 分類方法分類方法 有以下幾種：一、按 增強材料形態(tài) 分為以下三類 纖維 增強復(fù)合材料： 纖維復(fù)合材料：作為分散相的長纖維的兩個端點都位于復(fù)合材料的邊界處； 纖維復(fù)合材料：短纖維、晶須無規(guī)則地分散在基體材料中；33 顆粒 增強復(fù)合材料：微小顆粒狀增強材料分散在基體中； 板狀 增強體、編織復(fù)合材料：以 平面二維 或 立體三維物為增強材料與基體復(fù)合而成。其他增強體：層疊、骨架、涂層、片狀、天然增強體 34復(fù)合材料結(jié)構(gòu)示意圖a)層疊復(fù)合 b)連續(xù)纖維復(fù)合 c)細粒復(fù)合 d)短切纖維復(fù)合35纖維纖維 增強復(fù)合材料纖維增強復(fù)合材料分為以下五種：① 玻璃纖維玻璃纖維 復(fù)合材料；② 碳纖維碳纖維 復(fù)合材料；③ 有機纖維有機纖維 （芳香族聚酰胺纖維、芳香族聚酯纖維、聚烯烴纖維等）復(fù)合材料；④ 金屬纖維金屬纖維 （如鎢絲、不銹鋼絲等）復(fù)合材料；⑤ 陶瓷纖維陶瓷纖維 （如氧化鋁纖維、碳化硅纖維、硼纖維等）復(fù)合材料。 36 混雜 復(fù)合材料： 兩種或兩種以上增強體同一種基體制成的復(fù)合材料?？梢钥闯墒莾煞N或多種 單一纖維或顆粒復(fù)合材料 的相互復(fù)合，即復(fù)合材料的 “復(fù)合材料 ”。37①① 玻璃纖維復(fù)合材料玻璃纖維復(fù)合材料 用玻璃纖維增強 工程塑料工程塑料 的復(fù)合材料，即 玻璃鋼玻璃鋼 。
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